美国NASA完成PExT多网络空间通信验证
2026-06-12 16:46
来源:https://www.nasa.gov/mission/pext/
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近日,美国国家航空航天局PExT宽带通信终端完成主要在轨技术验证。该系统已证明航天器能够在政府和商业卫星通信网络之间切换传输数据,使空间任务具备更灵活的链路选择能力。该成果面向近地轨道、月球任务及更远距离空间探测,为未来多网络空间通信架构提供了实测基础。

航天器通信长期依赖预先规划好的中继链路和地面站窗口。任务设计时,一颗卫星或飞行器通常会绑定特定通信网络,数据回传、指令接收和任务调度都围绕固定链路展开。随着空间任务数量增加,遥感、科学探测、载人航天、商业空间站和月球基础设施对带宽、可靠性和调度弹性的要求持续上升,传统单链路模式已经难以满足更复杂的任务组织方式。PExT的验证结果,为航天器接入多种空间通信服务打开了技术路径。

PExT采用宽带多网络终端方案,利用Ka频段在不同通信网络之间完成数据传输。终端搭载在York Space Systems的BARD航天器上进入轨道后,已通过政府中继系统以及Viasat、SES Space & Defense等商业网络将数据传回地面任务控制系统。这个过程验证了航天器在真实轨道环境下的跨网络通信能力,也说明商业卫星通信资源可以与政府空间通信体系形成更深层协同。对未来空间任务而言,链路选择可以根据覆盖范围、带宽需求、成本、任务优先级和网络可用性动态安排,而不必完全受限于单一预设通道。

这项成果对商业航天和深空通信都有直接意义。近地轨道卫星数量快速增加后,数据传输需求会变得更分散、更高频,也更依赖灵活调度。商业中继网络如果能够稳定接入政府任务,就可以分担一部分近地通信压力,让政府资源更多服务月球和深空任务。对于商业卫星公司来说,航天任务通信服务也会从单纯提供地面连接,扩展到参与空间网络运行。

PExT还会继续开展直接对地通信验证。扩展阶段将利用SSC Space全球地面站网络,在德国Weilheim合作地面站进行多次前向与返回链路测试。直接对地链路与中继卫星链路结合后,航天器可以根据任务需求选择更合适的数据回传路径。灾害监测、气象观测、海洋遥感和应急响应类任务,往往需要更快把数据送回地面处理系统,多路径通信能力有助于缩短数据流转时间,也能在部分网络繁忙或不可用时提高任务韧性。

空间通信正在吸收地面信息网络的成熟经验。地面网络已经广泛使用多运营商互联、动态路由、云端调度和软件定义网络,空间系统过去更强调任务专用链路和高度定制化设备。PExT把多网络接入、软件定义无线电、宽带空间终端和任务调度体系结合起来,让航天器具备更开放的通信接口。未来多星座协同、月球通信节点、商业空间站和深空探测任务,都需要这种可管理、可切换、可扩展的网络能力。

软件编排也是该成果继续放大的关键。空间网络要实现稳定切换,除了硬件终端,还需要任务服务管理系统识别可用链路、规划传输窗口、分配通信资源并保障链路连续性。PExT后续将结合相关调度软件验证多任务通信服务编排能力。等到空间通信从单次链路连接进入网络化管理阶段,航天器就能像地面网络设备一样,在不同服务之间进行更灵活的数据调度。

对信息通信产业链而言,PExT验证成功将带动宽带空间终端、Ka频段链路设备、软件定义无线电、商业卫星中继、全球地面站网络、任务调度软件、空间网络安全和跨网服务管理技术发展。商业通信企业将有机会进入航天任务服务体系,政府空间机构也可以通过商业网络增强任务弹性。随着PExT继续运行和扩展测试推进,多网络空间通信将从单项技术验证走向更接近工程应用的通信基础设施能力,为月球通信、深空探测和商业空间服务提供更稳固的技术支撑。

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